高效分离去除酚类化合物的新型吸附树脂的制备、表征、性能与机制

本研究优化了氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯树脂的后交联反应条件,并对不同条件下得到的树脂的反应程度、比表面结构及孔道、官能团进行了表征。应用得到的HF-06树脂,吸附只含有酚羟基的高水溶性酚类物质苯酚、对苯二酚和间苯三酚。通过考察HF-06在不同p H值、温度条件下的吸附性能,发现该树脂吸附容量存在苯酚对苯二酚间苯三酚的规律,吸附容量是XAD-4树脂的2.20倍,比NDA150等商业树脂高15%以上。吸附过程以物理作用为主并兼有部分化学作用,树脂与吸附质分子之间同时存在着范德华力和氢键作用。     

1,2,4-苯三酸酐修饰的吸附树脂对氯酚类物质的吸附研究

合成了1,2,4-苯三酸酐修饰超高交联吸附树脂,通过静态吸附,研究了树脂上对氯酚类物质的吸附性能及吸附机理。结果表明,树脂对4种氯酚类物质均具有较好的吸附性能,对2,4-二氯苯酚的吸附是化学吸附占主导作用,对对氯苯酚、2,6-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的吸附都是物理吸附和化学吸附共同作用的过程,Freundlich吸附等温方程很好地拟合4种氯酚类物质在树脂上的吸附行为。     

苯酚及对硝基酚在大孔树脂上吸附等温线的研究

通过实验得到较大溶质浓度范围内NDA900、NDA99和NDA1013种大孔树脂对水溶液中苯酚和对硝基酚的吸附等温线．并根据树脂结构、吸附质性质以及吸附质形态，结合相关吸附理论对吸附等温线进行了全面分析和解释．     

单宁酸修饰的后交联吸附树脂的制备及对氯酚的吸附性能

采用氯甲基化的低交联苯乙烯-二乙烯苯共聚物,通过交联反应和化学修饰反应制备了单宁酸修饰的后交联吸附树脂TAMR-1和TAMR-2,并对其进行了红外光谱分析、比表面及孔径分析和热重分析。通过静态吸附实验,比较了TAMR-1和TAMR-2对2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯苯酚的吸附去除率。通过小柱吸附-脱附实验,探讨了TAMR-1对3种氯酚的吸附性能。结果表明,与TAMR-2相比,TAMR-1的比表面积较高,氯残留量低,后交联反应与化学修饰反应更完全。TAMR-1和TAMR-2的外推起始分解温度均超过680K。TAMR-1树脂对3种氯酚(C0均为200mg/L)的吸附去除率均超过85%,明显高于TAMR-2树脂,且对2,4-二氯苯酚的吸附量最大。4%的NaOH溶液对吸附氯酚饱和后的TAMR-1树脂具有良好的再生效果。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

大孔吸附树脂对邻甲酚的吸附行为研究

研究了大孔吸附树脂NDA—909吸附水溶液中邻甲酚的热力学特征，并与Amberlite XAD—4树脂进行了比较．通过吸附动力学实验，初步探讨了初始温度对吸附过程的影响。结果表明，NDA—909对邻甲酚的吸附符合Freundlich经验公式，表现为放热的物理吸附过程．此外吸附速率受颗粒内扩散和其它类型扩散的共同控制。     

氨基修饰聚苯乙烯树脂对酚酸物质的吸附性能

通过对XAD 4聚苯乙烯树脂的氨基修饰制备了一种亲水性的NDA 10 0树脂 .研究了NDA 10 0树脂对苯酚和对羟基苯甲酸等酚酸类物质的吸附动力学和热力学行为 .结果表明 ,NDA 10 0树脂对苯酚和对羟基苯甲酸具有良好的吸附性能 ,在研究的浓度范围内 ,吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程 ,吸附为放热的物理吸附过程 .吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程 ,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤 .     

庚醛改性壳聚糖的制备及其对酚类化合物的吸附性能

在相转移催化剂存在下由庚醛与壳聚糖反应生成Schiff's碱,再用NaBH4 还原制备了N-烷基化壳聚糖衍生物,改性壳聚糖(CTS)产物的结构用FTIR和XRD进行了表征,研究了它对2,4-二氯酚的吸附性能. 考察了吸附时间、溶液pH值、2,4-二氯酚浓度和改性剂用量等因素对吸附的影响. 结果表明,改性CTS具有较好的抗酸碱性能;溶液的pH值对吸附的影响较大,在pH=6.0,吸附2 h时对2,4-二氯酚的吸附量最大,酚浓度对吸附的影响符合Freundlich吸附等温方程;改性壳聚糖对2,4-二氯酚的吸附性能明显优于未改性的CTS,对质量浓度为0.6 g/L的2,4-二氯酚溶液的吸附量分别为70.0和7.7 mg/g.     

苯酚和苯胺在超高交联吸附树脂上的共吸附行为

研究了水溶液中苯酚和苯胺在超高交联吸附树脂NDA103、NDA101、NDA100上的竞争吸附和协同吸附行为.实验结果表明,单组分苯酚或苯胺水溶液和双组分共存水溶液中吸附质分子在超高交联吸附树脂上的吸附等温线均符合Langmuir模型.当双组分摩尔比为1∶1时,在较低平衡浓度范围内苯酚和苯胺在树脂上呈现竞争吸附行为,其主导机制是两种吸附质分子对树脂内外表面上π-π作用吸附位点的直接竞争;而在较高平衡浓度范围内呈现协同吸附行为,其主导机制是两种吸附质分子之间的氢键作用.吸附温度由293K升至313K时,苯酚和苯胺在NDA103上的协同吸附作用加强,而在NDA101和NDA100上的协同吸附作用变化不明显.     

富羧类吸附树脂对水溶液中HIPI的吸附研究

以NDA99和NDA150树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了修饰后的树脂对水溶液中5-对羟基苯基海因(HIPI)的吸附性能和机理.结果表明:羧基修饰的超高交联吸附树脂(FZH124)比NDA99和NDA150树脂对水溶液中HIPI具有更好的吸附效果,而且在303K时吸附效果最好.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合修饰树脂对HIPI的吸附等温线.HIPI在FZH124树脂上的动态吸附符合准一级动力学方程,303K时,树脂对HIPI的吸附速率最大,颗粒内扩散过程是该吸附过程的主要控制步骤.     

大孔吸附树脂的吸附机理

大孔吸附树脂(macroprous adsorption resin, MAR)是近几十年发展起来的一种具有多孔立体结构、人工合成的有机高分子聚合物。由于其特殊的理化性质和吸附性能,已被广泛应用于化学、医药、环保和食品等领域。本文介绍了近年来国内外对大孔吸附树脂在吸附机理研究方面的进展,重点介绍了不同温度条件下大孔吸附树脂对靶标分子的吸附热力学行为模式,靶标分子在大孔吸附树脂表面及孔内的吸附扩散行为模式。此外,大孔吸附树脂性能参数和靶标分子结构参数之间构效关系也对其吸附选择性规律具有重要的影响。因此,大孔吸附树脂与底物间构效关系的匹配程度及其对选择性的影响是大孔吸附树脂分离理论研究的核心。本文最后介绍了可以准确客观描述吸附过程并具有一定使用范围的大孔吸附树脂吸附模型的建立和评价。     

Adsorption

Ohne Zusammenfassung     

Adsorption

Ohne Zusammenfassung     

吸附理论的研究进展及其在吸附分离中的应用

综述了吸附理论的进展及其在吸附分离中的应用,并介绍了对气体分离过程至关重要的混合气的吸附模型或关联式。     

化学修饰的吸附树脂对2,4,6-三氯苯酚的吸附研究

合成了用邻羧基苯甲酰基或苯甲酰基修饰的新型聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂ZH-01, ZH-02和ZH-03, 利用瓶点法研究了它们和Amberlite XAD-4对288～318 K下水溶液中2,4,6-三氯苯酚的静态吸附和静态脱附特征以证实吸附质与吸附剂之间存在化学吸附, 并利用半经验分子轨道法(AM1)计算的几种吸附剂和2,4,6-三氯苯酚的前线轨道近似能级进行了解释. 结果表明: 经邻羧基苯甲酰基或苯甲酰基化学修饰后的树脂ZH-01, ZH-02和ZH-03对水溶液中2,4,6-三氯苯酚的吸附过程在合适温度时会使酚羟基和吸附剂表面的羰基发生作用, 对吸附剂进行适当的化学修饰后, 对2,4,6-三氯苯酚的穿透吸附容量均为Amberlite XAD-4树脂的150%, 饱和吸附容量是Amberlite XAD-4树脂的114％～128％.     

吸附树脂对山梨酸的吸附作用及其热力学性质

大孔吸附树脂;吸附树脂对山梨酸的吸附作用及其热力学性质